[发明专利]一种碳纳米管/液体石蜡复合涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种碳纳米管/液体石蜡复合涂料及其制备方法和应用。该复合涂料包括改性碳纳米管和液体石蜡。制备方法包括：改性碳纳米管制备，碳纳米管/液体石蜡复合涂料制备。该碳纳米管/液体石蜡复合涂料在腐蚀介质3.5％NaCl溶液中具有较好的抗腐蚀性能。制备工艺简单，成本低，对环境无污染。

技术领域

本发明属于耐腐蚀涂料及其制备和应用领域，特别涉及一种碳纳米管/液体石蜡复合涂料及其制备方法和应用。

背景技术

腐蚀是指(包括金属和非金属)在周围介质(水、空气、酸、碱、盐、溶剂等)作用下产生损耗与破坏的过程。依据腐蚀过程中是否流经电流，可将腐蚀过程分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是金属直接与不导电的气体液体之间的氧化还原反应，无电流产生；电化学腐蚀为不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。生产生活中以电化学腐蚀为主。

腐蚀现象普遍存在于我们的生活和生产中。据有关数据指出，世界范围内约有一成的金属物料因腐蚀而直接失效报废。在国内，约有1000多万吨的被腐蚀金属无法重新回收利用。更严重的是，腐蚀造成的间接损失诸如工场停工、材料损失、环境污染等比其本身的影响还要大很多。腐蚀给国民生活和社会生产造成了十分严重的危害。因此，钢铁材料的腐蚀是一个巨大的经济问题，而钢铁的腐蚀防护一直是实际应用中应着重考虑的问题。

液体石蜡是一种常见的液体润滑剂，具有一定的包覆作用能够阻止腐蚀粒子与金属基体表面接触，从而具有一定的抗腐蚀性能。但微小的腐蚀离子仍可穿过其表面，使基体腐蚀。因此需要在液体石蜡中加入特定的添加剂，以改善其在腐蚀介质中的抗腐蚀性能。

碳纳米管是一种管状结构的一维纳米材料，具有极高的电学、热学和力学性能。同时还具有高强度、超大比表面积、结构以及化学性质稳定等特性，几乎不与各类腐蚀介质反应。因此，碳纳米管是一种优良的抗腐蚀添加剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种碳纳米管/液体石蜡复合涂料及其制备方法和应用，以克服现有技术中涂料耐腐蚀性差的缺陷。

本发明的一种碳纳米管/液体石蜡复合涂料，所述涂料包括改性碳纳米管和液体石蜡，其中改性碳纳米管占液体石蜡的质量百分比为1％～5％。

所述改性碳纳米管是由硅烷偶联剂改性的碳纳米管。

所述硅烷偶联剂为KH550。

本发明的一种碳纳米管/液体石蜡复合涂料的制备方法，包括：

(1)利用硅烷偶联剂对碳纳米管进行改性，得到改性碳纳米管，其中硅烷偶联剂与碳纳米管的比例为1～5mL:0.5g；

(2)将步骤(1)中改性碳纳米管加入液体石蜡中，超声振荡，得到碳纳米管/液体石蜡复合涂料，其中改性碳纳米管占液体石蜡的质量百分比为1％～5％。

所述步骤(1)中利用硅烷偶联剂对碳纳米管进行改性具体为：将碳纳米管加入乙醇与去离子水的混合溶液中，超声振荡1～5h，静置1h，得到碳纳米管溶液，加入硅烷偶联剂，超声振荡3～6h，静置1h，离心并清洗，干燥，其中碳纳米管、去离子水和乙醇的比例为0.5g:10～50ml:100～200ml。

所述离心转速为4000～6000r/min；离心并清洗次数为4次；干燥温度为70～90℃，干燥时间为2～6h。

所述步骤(1)中硅烷偶联剂为KH550。

所述步骤(2)中超声振荡时间为1～3h。

本发明的一种碳纳米管/液体石蜡复合涂料的应用。包括应用于腐蚀介质3.5％NaCl溶液中。

有益效果

(1)本发明制备工艺简单，成本低，对环境无污染。